钢铁厂露天堆料场挡风抑尘墙效果的数值模拟

对某钢铁厂露天堆料场设置挡风抑尘墙进行数值模拟研究,通过对动力阴影区覆盖面积的考察,分析了自然风速、墙高、墙开孔率及墙后建构筑物对挡风抑尘墙的挡风抑尘效果的影响.该钢铁厂露天堆料场设置防风抑尘墙的最佳几何尺寸是:墙长(L)为500 m,墙厚(d)为5 mm,墙高(H)为15～20 m,墙开孔率(k)为0.2～0.3,在主导风风速达到10 m/s以上的大风天气能够形成有效覆盖整个料场的动力阴影区,再配以合适的喷雾洒水或喷洒化学抑尘剂等其他抑尘手段就能够非常有效地抑制料场扬尘.     

风障屏蔽作用的数值模拟

采用数值模拟的方法,研究了不同开孔率的风障对气流的屏蔽作用,通过比较其对风速和湍流强度的降低量,得出风障所应采用的最佳开孔率.     

露天堆场防风抑尘网遮蔽效果的数值模拟

应用Fluent6.3标准k-ε方程对露天堆场周围空气流场进行数值模拟;计算来流风速6 m/s工况下,孔隙率为0、0.2、0.3、0.4、0.6、1时,抑尘网及料堆前后不同断面处风速的垂直分布及不同高度空气压力系数分布。结果表明,抑尘网网前1倍网高范围内,风速廓线受抑尘网影响显著,风速较无网工况最大降幅62.9%,且风速降幅随孔隙率增大而减小;抑尘网和料堆间区域,风速沿垂直高度非单调一致变化,30 m以下风速较无网工况小,30 m以上较无网工况大;堆后2倍堆高范围内,12 m高度以下处于回流区,风速较无网工况时大,12 m以上处于主流区,风速较无网工况时小;堆后3倍堆高距离外,各孔隙率风速廓线与无网工况一致。压力系数分布显示:网前3倍网高 (66 m)至堆后3倍堆高 (51 m)间压力系数变化显著,尤其在抑尘网处压力系数梯度大;孔隙率小于0.3时,迎风面负压最大,孔隙率大于0.4时,冠顶负压最大,至孔隙率为0.6时,料堆高度压力系数分布与无网工况一致。综合风速衰减和压力系数分布,孔隙率为0.2~0.4时,抑尘网遮蔽效果最佳。     

水力帷幕防治海水入侵的数值模拟研究

为比较应用于防治海水入侵工程的水力帷幕效果,利用垂向二维非均质流体的对流-弥散模型,运用伽辽金有限元法求解,并用物理实验结果验证其有效性.将模型应用于模拟广西北海市海城区海水入侵过程及水力帷幕防治海水入侵效果,分别计算了超采地下水、抽水、注水和抽-注水情况下咸淡水界面随时间推移过程,并分析咸淡水界面推移与抽、注水流量及抽、注水孔位置之间关系,通过比较得出注水是北海市防治海水入侵较为理想的措施.     

输煤皮带巷运煤量对扬尘运移扩散影响的数值模拟

为了掌握输煤皮带巷运煤期间的扬尘分布规律,探索更好的除尘工艺,以某大型煤矿主斜输煤皮带巷为研究背景,构建三维模型,依据气固两相流理论,运用双流体模型对不同运煤量下的粉尘浓度三维分布规律进行数值模拟。结果表明：皮带运煤量的增加,增大了煤流与风流之间的摩擦面积及巷道断面风速,提高了扬尘强度,扩大了高浓度区域范围,显著增加了巷道中下部空间的粉尘污染程度;运煤量的增加对粉尘浓度的影响程度随着距皮带距离的增加而减小;在湿式除尘设计中,可通过自动喷雾系统与煤量监测之间的联动,提高除尘效果。     

数值模拟滤筒中负载尘饼对脉冲喷吹清灰效果的影响

脉冲喷吹清灰进行滤筒的再生是实现除尘器稳定、高效、长期运行的必要环节,对滤筒脉喷清灰性能的研究具有重要意义.目前,对脉喷过程的数值模拟普遍基于干净的滤筒,负载尘饼对喷吹过程的影响尚考虑不足.以滤筒除尘器装置为研究对象,考察滤筒负载尘饼对脉冲喷吹性能的影响,建立了脉冲喷吹的CFD数值模型用其对清灰流场进行模拟,并进行了实...     

基于风洞平台实验的大型罐区溢油事故后的油气扩散模拟

通过研究江苏省境内某实体罐区发生溢油事故后油气蒸发的扩散规律,掌握罐区空气浓度的变化,以达到保障罐区环保与安全的目的.基于风洞平台实验,测定油气蒸发速率并通过实验风场数据验证数值模型的准确性,建立与实际油库1∶1的大型罐区模型,使用UDF编译环境风方程导入.通过CFD数值模拟,重点分析了罐区发生溢油事故后油气扩散规律、...     

加油站油气扩散与回收效果的数值分析

加油站排放出的油气是有毒有害的气体。目前控制油品蒸发损耗的有效方法是采用油气回收系统。基于湍流模式理论,采用FLUENT软件,模拟加油站在使用油气回收系统前后空气中油气浓度分布情况及风对油气扩散的影响,得到油气浓度等值面图、直线及点上浓度变化曲线图。模拟结果表明,实施油气回收,其大气净化率可高达95％以上,因此明显减小加油站火灾隐患及环境污染,并可减少经济损失及节约加油站占地面积。另外,风对油气扩散稀释有明显的影响,如距排放口下风侧5 m处,相对于风速１ m/s,风速为5、8 m/s时的大气净化率分别为54％、71％。虽然无法降低油气排放总量,但是随着风速的增加大气净化率随之变大,可以减少油气浓度值过高造成的危害。     

温度层结对城市街区流场及污染物扩散影响的数值模拟研究

采用标准k-ε湍流模型研究了温度层结对三维街区流场和污染物扩散的影响.结果表明,温度层结对街区流场和污染物均有一定影响.随着不稳定性的增加,气流涡旋中心向地面靠近.中性温度层结下,污染物随着街区内的涡旋先向背风侧迁移,然后主要随气流向下游迁移,很少向上游街区迁移.而不稳定温度层结下,上游街区污染物浓度也随之增加.根据污...     

扩散喷嘴改善金锥滤筒脉喷清灰性能的数值模拟

以滤筒除尘器为研究对象,考察了扩散喷嘴和金锥滤筒组合条件下的脉冲喷吹清灰性能,通过构建CFD数值模型对喷吹性能进行了模拟。结果表明：金锥滤筒比普通滤筒内蓄积的压力更大,在喷吹距离250 mm时普通喷嘴条件下金锥滤筒内的喷吹强度是普通滤筒的1.42倍,而扩散喷嘴条件下则为1.66倍;与普通喷嘴相比,扩散喷嘴主要通过提高滤筒上部区域的的压力实现喷吹均匀性的改善;扩散喷嘴和金锥滤筒的组合对于提高滤筒上部喷吹压力具有协同作用,特别当金锥伸入扩散喷嘴20~40 mm时,脉喷强度相比普通喷嘴与普通滤筒组合时最大提升了2.3倍。本实验结果可为脉喷清灰滤筒除尘器的优化提供参考。     

颗粒粉尘在水平管道内运移的三维数值模拟

矿山粉尘治理需通过选择合理的除尘方法,才能达到较好的降尘效果;目前,带有长管道的机械通风除尘措施是矿山粉尘治理的有效措施之一。随着粉尘在管道内长时间排出,管道内势必会产生沉积现象。应用计算流体力学软件FLUENT 6.3.26对不同粒径的二氧化硅粉尘颗粒在水平通风管道内的沉积规律进行模拟计算,其中通风管道管径D=500 mm,长度l=20 m,送风速度v=12 m·s-1。模拟结果表明：微颗粒（100 μm）在管道内停留时间较短,最长时间为3.91 s,受湍流影响较大,沉降现象不明显,运移规律呈无序状;粗颗粒（5~10 mm）在管道内停留时间相比微颗粒粉尘,停留时间较短,最长时间为1.71 s,受湍流影响较小,沉降现象明显,运移规律呈波浪状循环上升降落,波峰高度随管程增大而逐渐降低。     

Carrousel氧化沟的三维流场模拟与分析

利用CFD的Fluent软件,采用标准的三维K—ε紊流模型,对桂林市七里店污水处理厂1#氧化沟的流场进行了数值模拟,对导流墙和推进器附近的流速进行了计算分析。结果表明,氧化沟下层流速较低,局部区域流速低于0．2m／s。为了防止污泥沉降,应进一步降低推进器位置。能量损失分析表明,卡罗塞氧化沟能量损失主要来源于沿程摩擦损失和局部损失。可通过增加墙体光滑度、降低入口高度以及增加导流墙的曲率半径等措施减少能量损失,改善现有氧化沟的水力特征。     

气升式反应器气液两相流流态特性模拟

为了研究曝气强度对气升式反应器内气液两相流特性的影响,组合多相流Eulerian—Eulerian模型和液相Standardk-ε湍流模型,运用Fluent软件建立了气升式反应器内气液两相流的三维非稳态数值模拟。在曝气管布局方式一定的情况下,模拟计算获得了反应器内x轴截面处不同径向位置的气含率、液速分布情况,计算结果表明,在本文研究的曝气强度范围内,气含率随着曝气强度增加而增加,越靠近曝气池底部,升流区局部气含率越高,且气含率值波动较大;随着曝气强度的增加,曝气孔附近液速增加较明显,但随着气液两相流的上升,液速增加幅度降低;同时采用粒子图像测速（PIV）技术对液相速度进行了实验研究,实验结果与模拟结果吻合性较好。     

流量对导叶式旋流管内油滴聚结破碎影响的数值模拟

为了深入研究旋流管分离机理,利用Fluent软件对导叶式旋流管进行了模拟研究,考察了流量对粒级效率和分离效率的影响,结合实验所得结果进一步研究了旋流管内油滴颗粒的运动行为。结果表明:(1)在视油滴为刚性球体的情况下,流量越大,粒级效率越大。模拟值与实验值之间的差异表明随着流量的增大,油滴的破碎作用加强,聚结作用减弱。(2)根据实测入口粒度分布进行的模拟经实验验证进一步证明了流量变化时聚结破碎作用之间的强弱关系。     

基于Fluent多喷嘴喷雾干涉数值模拟分析

对于发尘强度大的尘源,需要布置多个喷嘴进行联合抑制,多个喷嘴联合布置会伴有干涉现象。干涉区域雾滴之间的相互碰撞和再次破碎在微雾除尘过程中起着重要作用。同时,喷嘴数量和位置也显著影响整体雾化效果。为了进一步了解雾滴在运动过程中发生的一系列动力学事件,基于碰撞模型、破碎模型以及蒸发模型,采用UDF方法对雾化场进行了数值模拟,模拟结果表明,增加喷嘴数目可以适当提高雾滴粒径分布的均匀性,进而提高除尘效率;随着雾化压力提高,雾滴初始动能增加,对小于5μm的呼吸性粉尘有很好的除尘效果。     

电除尘器阳极板振打加速度分布规律与仿真设计

应用有限元分析软件LS-DYNA对影响电除尘器阳极板振打效果的锤头质量、锤臂长、悬挂方式及极板厚度等因素进行了数值仿真,分析了各因素对阳极板振打加速度分布的影响;利用分析结果对振打装置的结构进行了改进设计,结果表明可以较好地满足工业除尘的要求。本研究提出的电除尘器阳极板振打仿真方法为电除尘器振打装置的参数设计提供了一条新的途径。     

烟气和粉尘性质对除尘效率影响的仿真研究

应用欧拉-拉格朗日多相流模型对影响电除尘器内部气流分布的烟气含尘浓度、烟气湿度、粉尘粒径及真密度等因素进行了数值仿真。分析了烟气和粉尘性质对除尘效率的影响。由于在仿真过程中考虑了烟气特性和粉尘性质等因素,不仅可获得各因素对气流分布均匀性的影响,而且仿真结果更能反映电除尘器气流分布的实际情况。提出的烟气和粉尘性质仿真方法可以为电除尘器除尘效率分析提供新的途径。     

湿式电除尘器系统流场数值模拟分析

为了应对越来越严格的粉尘排放标准及PM2.5的去除要求,湿式电除尘器越来越广泛应用于大气污染治理行业。湿式电除尘器内的流场分布对其性能有着非常重要的影响,为了研究湿式电除尘器内流场分布,以龙净环保为某电厂设计的湿式电除尘器为例,采用FLUENT软件对湿式电除尘器烟道及内部流场进行模拟分析,并对流场进行优化,最终的优化方案达到湿式电除尘器流场的相关设计要求,为湿式电除尘器的设计提供参考。